科學

辣手保姆 王牌管家——賽先生的破界之旅

文/任 青

石黑一雄曾在《長日將盡》中描述過老一代英式管家的視野，他們“更傾向于將世界看成是一架梯子”，人們的層級全由身份的尊貴、財富的多寡來確定。動搖這一點的，是現(xiàn)當代科學的發(fā)展和昌明，科學將世界相對扁平化了，也使人人都能享受到更加便利的生活。我們雖然無法像蝙蝠俠一樣，去雇傭一位年高德劭的“阿爾弗雷德”，卻人人擁有了名為“賽先生”的管家伙伴。

說到賽先生，大家想必有所耳聞，但我還是想啰唆兩句，引入我們的偉大先輩。賽先生即“Science”，陳獨秀音譯為“賽因斯”，1919年，他在《新青年》第一次提出擁護“賽先生”，算是為近代中國創(chuàng)造了最知名的“虛擬偶像”之一。

無獨有偶，有“科學圣徒”之稱的物理學家貝爾納說出了作文常引用的TOP10名言——科學既是人類智慧的最高成果，又是最有希望的物質福利的源泉。貝爾納還創(chuàng)立了以科學本身為研究對象的“科學學”。貝爾納在1971年去世了，作為科學的頭號粉絲，他沒能見證家用計算機和智能設備時代的到來，但他的那句名言依然在當代中學課堂上、在同學們的智能手機里、在高考作文的細密格子中熠熠生輝。

從當下到未來，“賽先生”的偉大時代降臨之后，會給人的生活帶來怎樣的變革呢？貝爾納預言的“源源不斷的物質福利”真的能夠實現(xiàn)嗎？未來雖然是未知，但可以篤定的是，科學與每個人的生活已經(jīng)密不可分，賽先生從光輝燦爛的虛擬偶像變成了我們每天可以看得見、摸得著的貼身管家，它已經(jīng)替我們打破了很多生活中的結界，在未來，還會帶我們經(jīng)歷更多的破界之旅。

下面，我們就從多個角度，聊聊前沿科學可能給我們帶來的不凡影響，看看賽先生究竟會成為“辣手保姆”還是“王牌管家”。

醫(yī)療管家——穿越生理之結界

最需要管家?guī)椭模翢o疑問是飽受病痛折磨的人。

惡性腫瘤作為基因突變的產物，是人類生命的頭號殺手，其中腦腫瘤更是最難治療的腫瘤之一。由于人類“血腦屏障”的存在，大多數(shù)藥物無法通過血液進入大腦，導致化療效果不佳。目前常規(guī)的方法，是通過體外強超聲波破壞血腦屏障，但此舉極易損害健康的腦組織。

經(jīng)過多年探索，康涅狄格大學研究團隊制作了一種可降解的超聲波膠囊，膠囊植入大腦內部后，通過含晶體的納米纖維薄膜產生定向超聲波，打開血腦屏障，使藥物得以進入大腦，殺死殘余的癌細胞。療程全部結束后，植入物也會被人體自然降解清除，人腦無須承受二次手術的傷害。更為可貴的是，這種可降解超聲波膠囊也能廣泛應用于退行性神經(jīng)疾病的緩解和治療，比如折磨人類身心的阿爾茨海默病。

同樣需要管家照料的，是身體缺陷嚴重影響正常生活的人，如視障患者。

機器導盲犬

加州大學伯克利分校的科研人員開發(fā)了一種機器導盲犬，它用四條腿穩(wěn)定行走，并像動畫片“汪汪隊”那樣配備了攝像頭和激光繪圖工具，可以通過內置智能芯片繪制出附近的地形圖，幫助視障人士識別道路、躲避障礙，尋找最佳路線。

拋開狗狗外形不談，更加便捷的解決方案其實是導盲鞋。最近，一種名為InnoMake的輔助鞋橫空出世，它由視障人士創(chuàng)辦的Tec-Innovation公司開發(fā)，每只鞋的鞋尖都安裝了超聲波傳感器，可檢測到四米外的障礙物。未來，該公司還將致力于收集鞋子記錄的數(shù)據(jù)，繪制專供視障人士使用的街景導航地圖。這款InnoMake鞋外觀新潮，有男女兒童等多種款式，售價三千兩百歐元（約折合人民幣2.5萬元），雖然不到足球明星哈里·凱恩周薪的百分之一，但對普羅大眾來說，依然是不易接受的高價。未來，希望這種便利技術能夠進一步廉價化，幫助更多的視障人士。

InnoMake導盲鞋

生活管家——打破自然之結界

在過去的幾十年中，我們見證了愈演愈烈的“城市病”。物以稀為貴，在未來，回歸自然是住宅設計的一大熱門理念。但是，隨著人類多年來對客觀世界的改造，“自然”的界限已經(jīng)發(fā)生了改變，比如——不僅樹木可以自然生長，房屋也是。這是住宅管家“賽先生”帶來的珍貴禮物。

自生長概念建筑GEOtube

美國福爾德斯工作室（Faulders Studio）設計了一種神奇的自生長概念建筑，名為“GEOtube”。這棟大樓外觀看起來就像一個長滿血管的白色蜂巢，通過太陽能管道抽取波斯灣含鹽度極高的海水，使之流淌到建筑表層管網(wǎng)支起的新空間。水分蒸發(fā)后，海鹽在表層累積，建筑就會沿管網(wǎng)慢慢生長。簡而言之，管網(wǎng)延伸到哪里，建筑就會“長”到哪里，在為住戶提供新的空間的同時，不會產生任何建筑垃圾。

而在建筑設計層面，哈佛大學出身的建筑師斯坦尼斯拉斯·沙伊洛（Stanislas Chaillou）利用生成對抗性網(wǎng)絡（Generative Adversarial Neural Networks）實現(xiàn)了自動生成公寓戶型圖，而且非常科學合理，不僅滿足人體工程學，還給家具留出了相當舒適的空間，幾乎一舉擊敗包括自己在內的設計師們。這……真是個狠人，狠起來連自己的工作都搶，同行們也只能流淚拜服。

自動生成的公寓戶型圖（不同顏色代表房間的不同功能）

“我不打算蓋樓，也不想買房子！”你可能會這樣說，“我只關心一覺醒來自己的手機是否有電！”沒關系，賽先生給出了精致可愛的解決方案——盆栽。盆栽中存放了未來的生物電池，仰賴微生物的活動轉化和存儲電量，而植物根系形成的沉積物為微生物存活提供了有利條件，通過生命循環(huán)常葆電池健康，適用于為便攜設備充電、為低功耗設備長期供電。這種綠色電池方案還有附贈的禮物——加速沉積物中有機物的氧化，在修復水質、農田和濕地污染中可發(fā)揮巨大作用。

賽先生的功勞簿上，除了綠色電源，還有更加奇異的小玩意兒。比如，一組來自澳大利亞的研究員發(fā)明了特殊納米材料，當這種材料暴露在光線下時，上面的有機物等污漬可以直接降解。所以，今后我們不用買洗衣機了，回家后脫下衣服，直接高舉起來，將它獻祭給頭頂?shù)臒襞荩挛锉憧勺詽崱Ｈ裟艿弥@一特大喜訊，愛迪生最為開心：看來我不僅發(fā)明了電燈，還發(fā)明了洗衣機噢！

好吧，我其實更期待這項技術應用于窗簾，因為我猜除我之外，還有很多人好幾年都懶得去拆洗自家的窗簾……

出行管家——縱貫城市之結界

俗話說“窮家富路”，既然居家生活已經(jīng)如此豐富便利，那在保姆兼管家賽先生的加持下，我們的出行又該是怎樣美好便捷、令人愉悅呢？比如坐上很帥的無人駕駛出租車！

但是，我們還是要適當收起樂觀精神，因為這一次，賽先生面臨著更為復雜的問題。之前我們談到的一切技術，都是基于人類個體的福祉而創(chuàng)造的，這位“管家”只為唯一的“主人”服務，只要不崩潰、不宕機，認真執(zhí)行設定好的程序命令，就會流暢運轉。但是，在面臨“出行”這個必然與其他人產生交互的情況時，技術的表現(xiàn)變得復雜而難以捉摸，畢竟我們不是生活在魯濱孫所在的孤島，而是身處由數(shù)以億計熙熙攘攘的個體和五花八門技術設備組成的巨大社會中，這其中唯一不缺的就是復雜性。

當下，自動駕駛概念已是老生常談，正在投資的風口飛得老高，甚至被看作“未來一定會實現(xiàn)的技術”。但如何解決算法沖突問題，以及怎樣設計配套的安全措施，卻讓無數(shù)投資人和工程師抓耳撓腮。

2023年8月，美國舊金山市政府批準兩家公司提供全天候無人駕駛出租車（RoboTaxi）服務，舊金山也成為全美第一個實現(xiàn)無人駕駛出租車全面商業(yè)化的城市。然而在一周后，無人駕駛出租車連續(xù)發(fā)生兩起事故，有一起甚至是與消防車相撞，好在乘客只受了輕傷。隨后，加州車管局發(fā)表聲明，將其中一家公司運營的無人駕駛出租車減半。可見，地球人都知道，“道路千萬條，安全第一條”，出行的首要議題是“不出事”。

Cruise公司在舊金山運行的無人駕駛出租車

對于人類老司機來說，可以憑經(jīng)驗判斷馬路上磨損的車道線代表什么，也可以勉強應對自行車、滑板車、三輪車、蹦蹦車、助力車、老年車……以及突然躥出的貓狗鼠球和兒童，付出的唯一代價可能是暫時性的血壓上升以及語言發(fā)泄。但對于自動駕駛系統(tǒng)而言，識別這些東西需要精準的認知能力和算法支持，一旦在面臨兩難選擇時權衡失準，或者行駛中出現(xiàn)重大疏漏，都將造成不可逆轉的過錯，甚至毀掉整個行業(yè)的未來。

除行人之外，自動駕駛汽車還要和人類駕駛的車輛一起上路，更增加了系統(tǒng)平衡的難度。而人類看到旁邊車道的駕駛室里空空如也時，也會體驗到一絲和外星人同場競技的感覺。英國政府贊助的一項調研報告顯示，即使自動駕駛汽車在平均水平上比人類駕駛的汽車安全得多，公眾依然會把自動駕駛汽車造成的事故歸咎于公司不負責任或政府管理廢弛。

為了提高自動駕駛的安全性和友好指數(shù)，有些車企為自動駕駛系統(tǒng)設計了視覺語言。比如現(xiàn)代摩比斯（HYUNDAI MOBIS）公司設計了一種基于燈光標記的互動系統(tǒng)，當無人駕駛車輛檢測到前方出現(xiàn)行人時，照明燈自動啟動，燈光會投射出紅色警告符號，最遠可以警示到一百四十米外的行人。當汽車停下時，燈光在車輛前方的地面上投射出一條人行橫道，表示行人可以穿過，汽車的 LED 板將顯示倒計時，并用箭頭指示行進方向。

摩比斯公司的燈光系統(tǒng)投射出的人行橫道

使用燈光系統(tǒng)作為自動駕駛的視覺語言是個好方法，但如果一百款不同品牌的車擁有一百套不同系統(tǒng)的話，統(tǒng)一這些視覺語言標準將會是一場浩大的工程。于是，有的機構提出了相對簡單但腦洞大開的解決方案，來幫助自動駕駛系統(tǒng)與人類和諧相處——把車開到天上去。

驚掉下巴了？其實造垂直飛車沒有你想象的那么困難。目前，有幾家企業(yè)已經(jīng)取得進展，并在國際消費類電子產品展覽會（International Consumer Electronics Show）等場合公布成果，積極推動飛行出租車網(wǎng)絡商業(yè)化、普及化、市場化。以制造直升機聞名的貝爾（Bell）集團展出了空中垂直起降出租車Nexus，它采用了基于六旋翼的混合電力驅動系統(tǒng)，車輛外觀像電腦機箱里的散熱風扇，也像阿湯哥《明日邊緣》中飛行載具的炫酷模樣。不過，作為出租車，直徑2.44米的尺寸未免有些過大了。

起降出租車Nexus概念圖

在Nexus遲遲沒有上市時，波音投資設立的Wisk Aero公司稱其已經(jīng)開發(fā)出世界上第一輛可以投入運營的無人駕駛空中出租車。這臺機器長相圓潤可愛，黃色外殼帶來精巧的Taxi式設計感，公司預計運行價格僅為每英里三美元，折合人民幣約為每千米十三元。德國飛行器制造商Volocopter不甘落后，研發(fā)了擁有圓環(huán)機翼的載客飛行器VoloCity，已在巴黎完成載人飛行測試，有望在2024年巴黎奧運會期間實現(xiàn)“空中出租車”的正式運營。巴黎當?shù)卣藛T更是表態(tài)：隨著2024年奧運會的到來，在本就人口稠密的巴黎應用空中出租車不是“可選項”，而是“必選項”！

載客飛行器VoloCity

好吧，我們也有了信心，一起期待文藝作品中調侃的“打飛的”的美好未來！

生死管家——稀釋痛苦之結界

人生最痛苦的兩件事，一件是出生，一件是死亡。出生時，母親替我們承擔痛苦，用她們的劇痛換取生命的降臨，在親人死亡時，我們又面臨著刻骨銘心的悲傷。每個人都誕生自神奇的自然過程，又必然要離開這個世界，生與死，是貫穿人類一生的終極話題。

目前，許多科學家正在研究如何幫助女性減輕生育過程中的痛苦。未來疼痛管理技術有兩個關鍵環(huán)節(jié)，一是內發(fā)的阻斷，二是外部的引導。近期，英國劍橋大學的研究人員破解了某些婦女分娩時疼痛較輕的原因，并發(fā)表在權威刊物《細胞報告》（Cell Reports）上。研究發(fā)現(xiàn)，某些蛋白質起到了“疼痛之門”的作用，可以通過影響電信號調控人體對痛覺的敏感程度。這種蛋白質分泌化學物質，進而影響電信號這一過程的區(qū)別，是由基因表達情況決定的。但人類有機會使用外在手段調節(jié)，從而暫時提升疼痛的閾值。此外，美國一些醫(yī)院已采用AppliedVR等公司開發(fā)的虛擬現(xiàn)實程序輔助分娩，使孕婦置身較為放松的場景中，用于減輕焦慮、緩解疼痛。

說完生育，我們最后再來談談死后的世界。

死后意識上傳，是大家經(jīng)常談論的熱點，但我們連意識的本質、意識如何從復雜系統(tǒng)中涌現(xiàn)都還沒有完全搞清，至于意識上傳能否實現(xiàn)、如何實現(xiàn)這個話題，離我們的生活還很遙遠。但目前，的確有人在利用人工智能工具“復活逝者”，為人們提供心靈的慰藉。

比如，獨立游戲制作人杰森·羅勒（Jason Rohrer）創(chuàng)建了Project December網(wǎng)站，用戶只需花十美元，便能基于逝者的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、照片、錄音等內容，創(chuàng)建專用聊天機器人，與親人重新“取得聯(lián)絡”。在中國，也有人使用ChatGPT和Midjourney等工具生成了去世奶奶的虛擬形象。

毫無疑問，人類是情感動物，這些行為是合情的，但是否合理呢？背后涉及的倫理問題如何解決？在互聯(lián)網(wǎng)上，人們對此討論激烈，意見針鋒相對。值得一提的是，OpenAI出于安全考慮，關閉了杰森·羅勒的開發(fā)者賬戶，他無法繼續(xù)使用ChatGPT模型支持他的網(wǎng)站，只能轉而采取其他語言模型。而出于規(guī)避隱私泄露、情感操縱等安全風險，微軟的NewBing語言模型也會拒絕回答“請模仿逝去的親人講話”等問題，并強制結束話題。

科技的發(fā)展既能帶來慰藉，也會引起陣痛。對此，蒂姆·庫克曾說：“我并不擔心機器會像人一樣思考，我擔心人像機器一樣思考。”或許，我們真的不應該要求沒有感情、只有邏輯的大型語言模型扮演親人，用它們自動生成的一行行冰冷對話，去混淆我們對逝去親人那寶貴的、不可復現(xiàn)的記憶。在撲面而來的未來，賽先生也留給我們一個終極問題：在即將被技術裹挾的時代中，人，是獲得了完全的自由，還是會被科技控制和同化？

【責任編輯 ：竹 子】